SYNOPSYS 光学设计软件课程二十：设计容易制造与加工的非球面
f DPLB[
在本课中，我们展示如何将球面替换成非球面，从而改善像质。 然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的RMS偏离，以便更容易制造。 k< RaC=
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： KK4rVb:-
（如果您想自己运行此案例，始镜头名为6.RLE。） fsWPU] \)
让我们做一个简单的优化运行。 首先，我们只使用球面。 这是MACro： mqDI'~T9 u
FETCH 6 !E^\)=E)P
PANT ()<?^lr33
VLIST RAD 1 2 3 4 6 NleMZ
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH fIn^a 3TV
VY 3 TH 20 3 fFXnD
VY 5 TH 7_J0[ C!G
VLIST GLM 1 3 '@ 1C$0tx
END vZPBjloT!.
I(j$^DA.
AANT "om[S : ai
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION - x; x Q
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL ~DS.b-E
GyfKSj;
GNR .5 1 3 2 0 >b8-v ~o{
GNR .5 1 3 2 .5 'Jd*r(2d
GNR .5 1 3 2 .7 +mYK
GNR .5 1 3 2 1. h r6?9RJY
GNR .5 1 2 1 0 3il$V78|
GNR .5 1 2 3 0 "i&9RA! 1
GNR .5 1 2 1 1 2_TFc2d
GNR .5 1 2 3 1 :mt<]Oy3
END DeI 3(o7
^OK;swDW
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS ;_0frX
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES BN6cu9a
Ao\Im(?
镜头质量得到改善，但5阶球差和3阶球差没有得到平衡： r6It )PQ
转换成非球面。 将下面的命令行添加到PANT文件并重新优化。 R`,|08E
VY 1 G 3 lBudC
VY 1 G 6 N;4wbUPL7h
VY 1 G 10 J|([(
TY?O$d2b3
正如所期望的那样，现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何？ ASY列表给出了系数： v`U;.W
SPECIAL SURFACE DATA WwUHHm<v
______________________________________________________________________________ c GyBml1
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE }/ Qj8l.
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) .UvDew/Y
Uy@:-NC)kn
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 #VxN [770
ADEF 1 PLOT. ^-F#"i|Cn
55=YM'5]
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们继续优化，是否能得到更容易制作的非球面。 在AANT文件中添加了这些行 9U3 .=J
M 0 100 CLINK E`]un .
ADEF 1 R0K{ wY58
CD1 FILE 6 (D n1Eov
= CD1 l
nJ
>O0<u
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 qKE +,g'
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 uUe#+[bD
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： (-VH=, Md
FINAL 5 g'2}Y5m$`
ABERRATION LIST +o35${
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT %g69kizoWi
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 V(Cxd.u
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 &PX!'%X68h
""IPaNHQ
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 qC q?`0&#
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000
[WXcp1p
s.a @uR^
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 ->Fs mb+R
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 5?|y%YH;R\
@\+UTkl8
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 O`Htdnu
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 IsjN
xBM
<[=[| DS l
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 g[;&_gL
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 L @J$kqWY
h!tg+9 %
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 vzF6e eaD
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI ,^jQBD4={
BUFFER? E!`/XB/nA
+~7[T/v+n
看看放在哪里。 "B9zQ,[Q
BUFF? b,47
EJ}
Jg$ NYs.xZ
The current FILE BUFFER contains hMgk+4*
1 0.02051954 BEST FIT CV
"#pN
2 48.73404382 BEST FIT RD lq?N>~PG
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT %R f{v5
4 0.50763222 VOL. REMOVED dvglh?7 d
5 0.00097815 PEAK DIFF. QaXdO=3
6 0.00031781 RMS DIFF. )i:"cyoE
W k "_lJ
我们所需的RMS差异在位置6- 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ Ifq|MZ\
SYNOPSYS AI>ASY 9h<iw\ $'
)-1$y+s>
SPECIAL SURFACE DATA QRF:6bAxsL
______________________________________________________________________________ 5U*${
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE i,L"%q)C
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) l a_
$GVf;M2*
ADEF 1 PLOT y }h2
@Q:?,
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 Rb
<{o8
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 Mi`t$hmP
通过拾取FILE 5，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。将AANT命令更改为 ke'OT>8
M 0 50 CLINK ^(:n a6C
ADEF 1 "eI">`!g
CD1 FILE 5 sEx\7t K
= CD1 s ZokiFJ
myB!\ WY
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 !
n?j)p.
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： ADEF 1 FRINGES ]O~ /k~f
这是一个非常漂亮的柔和的非球面，只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。 hiaTJE|J?
使用这些工具，人们可以利用非球面元件，同时要确保它们易于制造。
|
